2026年春北师大八年级物理下册9.1 杠杆（课件）

第九章 机械和功第一节杠杆下列机械在使用中有什么共同的特点？都是绕工具上某一固定点转动的杠杆的概念1.定义：我们把利用直杆或曲杆，在力的作用下绕杆上一 固定点转动的简单机械叫作杠杆。2.条件：①力的作用②绕固定点转动③直杆或曲杆3.杠杆五要素杠杆的概念（1）支点：绕着转动的固定点（O）；（2）动力：驱使杠杆转动的力（F1）；（3）阻力：阻碍杠杆转动的力（F2）；（4）动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离L1;（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离L2。OF1F2L1L2(力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线；是虚线，用则画，不用不画)杠杆的概念4.力臂的作图支点 O动力臂 L1阻力臂 L2动力 F1阻力 F21.找出支点O；2.沿力的方向作出力的作用线；3.从支点向力的作用线作垂线段；4. 标出相应的力臂符号。注意：若一个力作用在杠杆上，作用点不变，但作用方向改变，力臂也会发生改变。一找支点，二画线，三画距离，四标注。活塞式抽水机是农村经常使用的取水设备，图中AOB部分工作时可以看做杠杆，请你画出垂直于杠杆的力F1的力臂及B点受到的阻力F2和其阻力臂L2。F2L2L1F1OAB1.如图所示，用瓶起子开启瓶盖时可以抽象为一个杠杆，如果不计自重，在图中，能正确表示瓶起子工作示意图的是（　　）ABCDB2.画出动力臂和阻力臂。L1L2支 点(O )：杠杆绕着转动的点。动 力(F1)：促使杠杆转动的力。阻 力(F2)：阻碍杠杆转动的力。动力臂(L1)：从支点到动力作用线的垂直距离。阻力臂(L2)：从支点到阻力作用线的垂直距离。(力的作用线：过力的作用点，沿力的方向的直线)【提出问题】当杠杆平衡时，动力、动力臂和阻力、阻力臂之间存在着怎样的定量关系？【猜想假设】 假设一：假设二：F1 · L1=F2 · L2杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下静止或匀速转动，称为杠杆平衡。【实验器材】 杠杆、钩码、弹簧测力计【实验步骤】 调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2记录在表格中。改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力臂的大小，再做几次实验。 在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂L1、阻力臂L2记录在表格中。【实验步骤】 【记录和分析数据】 1.01.51.51.01.50.50.51.01.00.50.050.050.100.150.050.100.150.150.150.15杠杆平衡时，动力F1与动力臂L1的乘积，等于阻力F2与阻力臂L2的乘积，即结论：F1 · L1=F2 · L2【讨论交流】 1. 实验前为什么要调节杠杆使其在水平位置平衡？2. 实验后为什么要调节杠杆使其在水平位置平衡？消除杠杆自重对实验结果的影响。便于测量力臂一位物理老师利用杠杆定理，仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量（如右图）。测量是利用了一根长度为10m的槽钢作为杠杆。吊钩固定点O为支点。弹簧测力计示数F1为200N。测得动力臂L1为9m，阻力臂L2为6cm。若不计槽钢和铁笼的质量，请你估算大象的质量。(g取10N/kg)L1=9mL2=6cmF1=200NF2由F1L1＝F2L2 得：解：=3×104N=3×103kg = 3 t如图所示，杠杆处于水平位置平衡。若将两边所挂的钩码各减去一个，杠杆将（　　）A．仍继续保持水平平衡 B．右端上升，左端下降 C．右端下降，左端上升 D．无法确定杠杆的运动状态C使用这三种杠杆的目的相同吗？生活中的杠杆生活中的杠杆活动：请每个小组3名同学每人画一个图，标出图中杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。F2F1L2L1F1F2L1L2F1F2L2L1OOO省力杠杆动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，是省力杠杆。F1F2动力臂L1阻力臂L2由 F1L1=F2L2 ∵L1 ＞L2 ∴F1＜ F2省力杠杆在生活中，你还发现了哪些工具是省力杠杆？ 使用省力杠杆，虽然省了力，但却费了动力作用点移动的距离。费力杠杆由 F1L1=F2L2 ∵L1 ＜ L2 ∴F1 ＞ F2动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，是费力杠杆。费力杠杆在生活中，你还发现了哪些工具是费力杠杆？ 使用费力杠杆，虽然费了力，但却省了动力作用点移动的距离。等臂杠杆动力臂等于阻力臂，动力等于阻力，是等臂杠杆。L1＞L2L1＜L2L1＝L2F1＜F2 F1＞F2 F1＝F2费力但省距离省力但费距离既不省力也不省距离，既不费力也不费距离撬棒、瓶盖起子、钢丝钳、羊角锤等镊子、钓鱼竿、理发剪刀等天平轮轴轮轴可以看做是杠杆的变形在实际应用中，为了方便或节约材料，常用杆状物来代替大轮，如扳手、钓鱼竿上(或放风筝)用的收线器的摇把等。如图辘轳就是典型的轮轴组成：实质：应用：轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成， 习惯上把大轮叫轮，小轮叫轴。杠杆的应用m物gLAO＝m砣gLOBF1L1＝F2L2m物＝m砣LOB/LAOm物与OB成正比【原理】杆秤OAB杠杆的应用桔槔（jiegao）俗称“吊杆”“称杆”，古代汉族农用工具。是一种原始的汲水工具。商代在农业灌溉方面，开始采用桔槔。下列工具在正常使用中，属于费力杠杆的是（ ） A．启瓶器B．切纸铡刀C．食品夹D．羊角锤C杠杆的应用省力杠杆L1 ＞L2 ，F1＜ F2费力杠杆等臂杠杆L1 ＜L2 ，F1＞ F2L1 =L2 ， F1= F2轮轴1．如图所示，我们在拖动行李箱时，一般先拉出行李箱上方的拉杆，从杠杆的角度分析，这样做的目的是为了（　　）A．增大动力臂 B．减小阻力臂 C．增大动力 D．减小阻力A2．如图所示，轻杆AB可以绕O点转动，在A点用细线悬挂一重物，在B点施加一竖直向下的动力，使杠杆在水平位置保持平衡。现将动力的方向改为沿虚线方向，若仍使杠杆在水平位置保持平衡，则（　　）A．动力臂增大，动力增大 B．动力臂增大，动力减小 C．动力臂减小，动力减小 D．动力臂减小，动力增大D3. 画出图中杠杆各力的力臂。F1F2L1L2F1F2L1OL2O4．在一些建设施工工地上，可以看见各种大型的起重机。如图所示是一种起重机的简易图，为了保证起重机在起重时不会翻倒，起重机右边配有一个重物M。现测得重物M的质量为4t，AB为10m，BC为4m，CD为1m。（g取10N/kg）问：该起重机可起吊的最大物重为多少？（起重机本身的重不计） 答：该起重机可起吊的最大物重为2×104N。D5．各式各样的剪刀都是一对对杠杆，下列剪刀，最省力的是（　　）ABCD6．如图所示，重力为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下增施一始终垂直于木棒的拉力F，让木棒匀速转到图中虚线所示位置，在转动的过程中（　　）A．动力臂逐渐变大 B．阻力臂逐渐变小 C．动力F保持不变 D．动力F逐渐增大D7．如图，在B点施加一个最小力F1，使杠杆在此位置平衡，请画出最小力F1的示意图，并标出阻力臂L2。8．小明用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”，借助杠杆按动宿舍楼大门的开门按钮，如图所示，已知OB＝60cm、AB＝80cm、OC＝15cm，当小明在C点用脚给杠杆施加20N的压力F1时，按钮触发、大门打开，求此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2，有多大？解：根据杠杆平衡条件得，F1×OC＝F2×OD，按钮对木杆的压力水平向左，所以OD＝AB，所以，20N×15cm＝F2×80cm，解得，F2＝3.75N。DF1